Q. 자기소개 부탁드립니다.
국립낙동강생물자원관 원생생물연구부 윤석민 전임연구원입니다. 저의 주요 업무는 미세조류를 활용한 생분해성 플라스틱 원료(PHA) 생산에 관한 연구입니다. 이 외에도 미세조류의 신종 발굴, 배양, 표본 확보 등의 연구도 함께 진행하고 있습니다.
Q. 미세조류란 정확히 무엇인가요?
플랑크톤의 한 종류라고 보시면 됩니다. 단세포 생물로, 물속에서 자라며 광합성을 통해 증식합니다. 쉽게 설명하자면, 여름철에 낙동강 등에서 녹조가 발생했다는 뉴스를 많이 접하시죠? 그 녹조를 유발하는 대표적인 생물이 미세조류입니다. 미세조류는 자연에서 이산화탄소를 흡수하고 산소를 배출하는 중요한 역할을 하며, 그 외에도 다양한 생물학적 특성과 산업적 활용 가능성을 가지고 있습니다.
Q. 최근에 국립낙동강생물자원관에서 담수 미세조류로 친환경 플라스틱 원료 PHA를 생산할 수 있다는 연구 결과를 발표했습니다. 관련해서 특허도 출원해놓으신 상황이고요.
해외는 미세조류를 활용한 친환경 플라스틱 원료 생산 연구가 꽤 많이 진척된 상황입니다. 그에 비해 국내는 아직 초기 단계라고 할 수 있죠. 담수 미세조류로 PHA를 생산할 수 있음을 확인한 연구는 다른 곳에서도 진행해서 자원관이 첫 사례는 아니지만, 이 담수 미세조류를 어떻게 배양해야 생산성을 높일 수 있는지에 관한 연구는 자원관에서 첫 시도하고 있습니다. 담수 미세조류에서 PHA를 생산하는 데는 양적인 한계가 있습니다. 그러다 보니 경제성이 상대적으로 떨어지는데, 이를 해결하기 위해 담수 미세조류를 다양하게 배양하는 방법을 고민하고 있습니다.
Q. 담수 미세조류 배양의 어려움은 무엇이며, 이를 극복하기 위해 어떤 연구가 진행되고 있나요?
자연의 생물을 배양하는 일은 쉽지 않습니다. 마찬가지로 담수 미세조류의 배양도 굉장히 까다롭습니다. 배양 조건의 미세한 변화에도 결과가 달라질 수 있기 때문이죠. 우선 미세조류는 온도, 빛, 이산화탄소 농도, 영양분 등의 배양 조건을 세밀하게 설정해서 원하는 물질을 많이 생성하도록 해야 합니다. 문제는 대량 배양에 성공했다 하더라도 경제적으로 부담이 된다면 상용화가 어려울 것입니다. 그렇기에 최적의 배양 조건을 찾고, 이와 함께 효율적으로 비용을 절감하고 생산량을 늘리는 방법을 연구 중입니다.
Q. 담수 미세조류는 다른 원료를 생산할 수 있는 등 무한한 가능성을 가지고 있을 듯합니다.
미세조류는 다양한 생리활성 물질을 포함하고 있어 여러 산업적 가능성을 열어줍니다. 예를 들어, 단백질과 지방산, 색소 등은 건강기능식품과 가축 사료로 활용할 수 있으며, 일부 미세조류에서 추출되는 독소는 치료제 개발의 가능성을 보여주기도 합니다. 또한, 특정 미세조류는 바이오연료로 활용할 수 있기도 합니다. 최근에는 반도체 산업의 원료로 활용될 가능성도 연구되고 있습니다. 이처럼 미세조류는 다양하고 가치 있는 자원을 제공할 수 있는 생물로 인정받고 있습니다.
Q. 앞으로의 계획은 무엇인가요?
앞으로의 연구는 크게 두 가지 방향성을 가집니다. 첫째, PHA 생산 효율 극대화 및 대량 생산 기술 개발입니다. 둘째, 미세조류의 새로운 응용 분야 발굴입니다. 더불어, 국내 자생 미세조류 자원을 기반으로 국제적인 경쟁력을 갖추기 위해 다양한 협력 연구와 기술 이전을 계획하고 있습니다. 이를 통해 미세조류 산업의 초기 모델을 구축하고, 실제 제품화로 이어질 수 있는 기반을 다지겠습니다.